Перевести кгс см2 в метры водяного столба

2 полезных способа использовать давление водяного столба в быту

Порой элементарные знания из школьного курса физики могут помочь решить некоторые бытовые проблемы. Умение грамотно рассчитать давление водяного столба пригодится, если в дом невозможно подвести централизованное водоснабжение. В этом случае выручит установка накопительного бака. Да и многим садоводам будет полезно знать, на какую высоту поднять бочку для эффективного капельного полива.

Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод

Критерии, оказывающие влияние на описываемый показатель, составляют большой список. Вот некоторые из них.

  1. Внутренний диаметр, который имеет трубопровод.
  2. Скорость передвижения потока, которая зависит от давления в магистрали.
  3. Материал, взятый для производства трубного сортамента.

фото - Скорость потока воды в трубопроводе

Определение расхода воды на выходе магистрали выполняется по диаметру трубы, ведь эта характеристика совместно с другими влияет на пропускную способность системы. Так же рассчитывая количество расходуемой жидкости, нельзя сбрасывать со счетов толщину стенок, определение которой проводится, исходя из предполагаемого внутреннего напора.

Помимо этого, некоторые параметры системы оказывают на показатель расхода не прямое, а косвенное влияние. Сюда относится вязкость и температура прокачиваемой среды.

Подведя небольшой итог, можно сказать, что определение пропускной способности позволяет точно установить оптимальный тип материала для строительства системы и сделать выбор технологии, применяемой для ее сборки. Иначе сеть не будет функционировать эффективно, и ей потребуются частые аварийные ремонты.

Расчет расхода воды по диаметру круглой трубы, зависит от его размера. Следовательно, что по большему сечению, за определенный промежуток времени будет выполнено движение значительного количества жидкости. Но, выполняя расчет и учитывая диаметр, нельзя сбрасывать со счетов давление.

Если рассмотреть этот расчет на конкретном примере, то получается, что через метровое трубное изделие сквозь отверстие в 1 см пройдет меньше жидкости за определенный временной период, чем через магистраль, достигающей в высоту пару десятков метров. Это закономерно, ведь самый высокий уровень расхода воды на участке достигнет самых больших показателей при максимальном давлении в сети и при самых высоких значениях ее объема.

Давление. Перевод единиц измерения давления. Таблица соотношения единиц давления.

Давление – важная физическая величина, часто использующаяся в автомобильной технике. Тут и самые простые случаи, например, всем известные требования к давлению в шинах и более скрытые, давление топлива, масла в двигателе и трансмиссии, многочисленные узлы гидравлики. При указании и измерении численных значений потребуется система единиц, которая различается в технических традициях разных стран и школ.

Что такое гидростатическое давление

Если на поверхность воды действуют внешние силы, то давление в жидкости будет одинаково передаваться во всех направлениях. Так звучит основной закон гидростатики, который открыл французский ученый Блез Паскаль в 1653 году. А действует на жидкость в основном обычная сила тяжести.

В твердых телах молекулы составляют кристаллическую решетку. И, жестко связанные между собой, могут передать давление только в ту сторону, в которую действует сила, приложенная к предмету. А в состоянии покоя последняя направлена строго вниз.

В жидкостях есть относительная свобода для небольшого движения. Поэтому молекулы газа или любой жидкости могут передать давление в любом направлении. И под действием силы тяжести вода просто растекается в разные стороны, если ее движение не ограничивается стенками сосуда.

Если жидкость находится в покое, то внутри нее полностью отсутствуют касательные и растягивающие силы. Это значит, что давление столба воды направлено строго по внутренней нормали к основанию. То есть, какой бы формы не использовался бы сосуд, давление внутри него всегда будет действовать только под углом в 90 градусов относительно бортов емкости.

Поскольку в бытовых условиях жидкости всегда ограничены какими-либо стенками (бак, трубы), то существует зависимость давления воды от высоты столба. То есть важно, на каком расстоянии находится поверхность жидкости от точки основания, на которую направлена сила.

Напор насоса

Материал из ТеплоВики — энциклопедия отоплении

Напор (H) насоса

— избыточное давление, создаваемое насосом. Напор измеряется в (м).

Напор, который должен обеспечить насос, есть сумма геодезической разности высот и потерь напора (= высота потерь) в трубопроводах и арматуре.

Следует учитывать, что при запуске, а затем при эксплуатации, насос меняет свой режим работы. Выбор мощности мотора насоса следует проводить из условий , что он в определенный период времени работает при максимальном нагрузке, например, при H geo max. Рассмотрим, как изменяется эта величина в зависимости от режима работы насоса.

Рассмотрим пример: напорный трубопровод проложен по переменной местности и имеет несколько вершин. При запуске, когда напорный трубопровод пустой, насос должен поднять воду с уровня NN (–1 м) на высоту NN1 (10 м), а после заполнения трубопровода NN1 – NN2 он должен поднять воду на высоту NN3 (11 м).

В начальный момент времени для заполнения всех участков трубопровода насос должен преодолевать высоту Hgeo max, равную:

Hgeo max = (NN1 – NN) + (NN3 – NN2)
= + (11 м – 5 м)= 17 м
Когда трубопровод NN – NN 3 заполнится стоками, геодезическая высота уменьшается:

Комментарии к расчету геодезических высот: Если воздух не удаляется из напорного трубопровода, тогда

геодезическая высота определяется как сумма высот всех восходящих трубопроводов
(участок 1 + участок 3)
, так как при этом тратится дополнительная энергия на сжатие воздуха в нисходящем участке
(участок 2)
. Поэтому требуется большая энергия для преодоления высотных точек.

При эксплуатации насоса без удаления воздуха из напорного трубопровода

: после того как воздух вытесняется из трубопровода, трубопровод наполняется полностью. Поэтому напор, который должен обеспечивать насос, определяется лишь геодезическим перепадом высот Hgeo между выходом/ передаточным резервом NNA и уровнем воды в шахте NN, при котором производится отключение насоса.

Если воздух удаляется из трубопровода, тогда при включении насоса

следует учитывать разность между уровнем воды в шахте (точка включения насоса) и самой высокой точкой Hgeo max.

При эксплуатации с удалением воздуха

: во время эксплуатации насос работает в том же режиме, что и “без удаления воздуха”.

Для правильного выбора насоса и мотора следует учитывать то, что они могут работать на разных ежимах. Это необходимо сделать, чтобы не допустить выхода насоса или мотора из строя и гарантировать их оптимальную работу.



Конвертер давления

Перевод единиц давления вам пригодится, если данные предоставлены в разных системах измерения. В этом случае наш конвертер давления онлайн обеспечит вас быстрым и точным результатом, и пользоваться формулами вам не придется.

1 Па Паскаль
0.0075006168270417 мм рт.ст. Миллиметр ртутного столба
0.00010197162129779 м вод. ст. Метр водяного столба
1.0197162129779E-5 ат Техническая атмосфера
1.0E-5 Бар
9.8692326671601E-6 атм Физическая атмосфера
0.00014503768078947 psi Фунт-сила на квадратный дюйм

Давление — физическая величина, характеризующая состояние сплошной среды и численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности.

Единицы давления бывают:

  • бар, внесистемная единица, обозначающая давления. В основном применяется в метеорологии, но в этой области чаще всего применяется дольная частица – миллибар, на письме обозначается мбар.
  • паскаль, это официальная единица давления в общепринятой системе координат. Надвание единице дано по имени французского ученого Блеза Паскаля. 1 паскаль равняется давлению, которое вызывает сила в 1ньютон на площади в 1 метр в квадрате. Давление силы перпендикулярно поверхности.
  • миллиметры ртутного столба. Еще одна внесистемная, в основном метеорологическая единица давления, обозначающая давление в атмосфере (может также обозначать давление водяного пара, давление в вакуумных средах и т.п.) 1 миллиметр ртутного столба равен давлению столбика ртути высотой в 1 миллиметр, плотностью 13595 килограмм на кубический метр и при стандартном ускорении свободного падения.

Воспользуйтесь нашим конвертером давления онлайн, чтобы произвести перевод в единую систему координат.

Измерение давления воды и формула для расчетов

За единицу измерения давления в жидкости принят 1 мм водяного столба. Он равен 9,8 Па (Н/м²). А на практике давление в воде измеряют в килограмм-силе на квадратный сантиметр (кгс/см²). И в этом случае единица называется одной атмосферой (1 ат). А метр водяного столба будет насчитывать 0,1 ат.

Чтобы точно рассчитать давление жидкости (P) на определенную площадь, необходимо воспользоваться формулой:

P = p × h × g

Для этого нужно знать плотность жидкости (p), высоту столба (h) и скорость свободного падения (g).

Плотность воды зависит от ее температуры. Но общепринято для любых расчетов брать усредненное значение в одну тысячу килограмм на кубический метр. Ускорение свободного падения также привыкли округлять до 10 м/см². Исходя из этих данных, будет нетрудно вычислить, сколько атмосфер имеют 10 метров водяного столба.

На выходе получается 10 кПа, что равно 1 технической атмосфере. Но для предельной точности нужно убрать округления и обязательно еще умножить произведение на величину атмосферного давления, действующего на поверхность воды. Правда для бытовых расчетов это необязательно.

Видео описание

Видео объяснит, как рассчитать давление воды на 1 метр высоты:

Зависимость двух физических показателей

С каждым последующим опусканием на 10 м воздействие становится больше на 1 атмосферу. Уже при погружении на 100 метров тела испытывают давление, соизмеримое с тем, что создается в паровом котле.

С погружением общее давление как на человека, так и на любой другой объект, возрастает. На 10 м оно становится больше вдвое.

Прирост давления на глубоководье неодинаков:

  • На 10 м прирост составляет 100%.
  • На 20 м он уже уменьшается вдвое (50%).
  • На 40 он падает до 25%.
  • На 60 он уже меньше 20% и составляет 17%.

В воде помимо атмосферного давления возникает еще гидростатический прессинг. Он также называется избыточным. При нахождении в воде любой объект будет испытывать уже сумму двух давлений: атмосферного и избыточного.

Зависимость двух величин напрямую прослеживается при изучении состояния человека, находящегося в условиях глубоководья. Если поместить человека в глубоководную среду, то он не сможет сделать полноценный вдох.

Монтаж накопительного бака

В районах, где отсутствует централизованное водоснабжение, для бытовых нужд привыкли брать воду из колодцев или скважин. Чтобы достать питьевую жидкость с глубины, необходимо использовать насос. Но каждый раз, когда нужна лишь одна кружка воды, включение помпы становиться нерентабельным.

Поэтому целесообразен монтаж накопительного бака на определенной высоте. По СНиП, а также Постановлению Правительства за №354 давление воды на выходе из крана минимально должно составлять 0,3 ат. А для этого достаточно поднять бак всего лишь на 3 метра. Для этого даже не нужно строить вышку. Достаточно воспользоваться чердачным помещением одноэтажного дома.

Один раз в определенное время бак наполняется с помощью насоса. Затем вода двигается по трубам самотеком, согласно гидростатическому закону Паскаля. И на выходе из крана будет создаваться достаточный напор, чтобы обеспечить все бытовые нужды.

Кроме проведения разводки от накопительного бака к умывальникам и туалету, необходимо выполнить еще одни обязательные действия. Независимо от того, теплый чердак или нет, нужно дополнительно хорошо изолировать емкость для жидкости. Это будет гарантией, что при усилении морозов зимой дом не останется без воды.

Формула для расчета

Данный показатель повышается пропорционально погружению. Он рассчитывается по специальной формуле:

  • p — плотность среды. Примерно равна 1000 кг/м 2 .
  • g — это ускорение, которое придается телу силой тяжести. Это значение называется ускорением силы тяжести или свободного падения. На Земле данная величина примерно равняется 9,81 м/с 2 .
  • h — глубина, на которую погружается какой-либо объект. Высчитывается в метрах.

Формула является выражением закона Паскаля. По ней высчитывается значение гидростатического прессинга. Он напрямую зависит от высоты водного столба.

Какие единицы давления переводят чаще всего

При работе с автомобилями импортного производства приходится иметь дело с единицами совершенно непривычными, особенно это касается фунтов на квадратный дюйм (psi). Тут быстро сообразить в уме сколько это будет в привычных барах (bar) или атмосферах (атм) неподготовленному человеку затруднительно.

Даже если ему всё понятно с фунтом и дюймом, то с их сочетанием попадают в тупик. Приходится заглядывать в таблицы или специализированные калькуляторы. С прочими единицами ситуация не лучше.

Сколько бар в 1 МПа

Бар – единица внесистемная, но поскольку он примерно равен одной атмосфере, то сложностей не возникает, а незначительные погрешности почти всегда ни на что не влияют. Но если точно, то бар – это десять ньютон на квадратный сантиметр, то есть 0,1 мегапаскаля (МПа).

Поскольку паскаль – это один ньютон на квадратный метр, чисто системная единица в международной системе СИ. Значит в одном МПа точно 10 бар.

Сколько бар в 1 атмосфере

Строго говоря, атмосфера, как единица измерения давления, может быть технической или физической. Техническая точно равна одной килограмм-силе на квадратный сантиметр (кгс/см2), физическая чуть больше за счёт неравенства между килограмм-силой и десятком ньютон.

Разница получается из-за того, что связь между ньютоном и килограмм-силой выводится через ускорение свободного падения на уровне моря, а это не ровно 10, а примерно 9,87. То есть в 1 технической атмосфере (1 at) примерно 0,98 бар, а в физической (1 атм) – 1,013 бар. Такими ошибками всегда можно пренебречь, как и разницей между обеими атмосферными единицами.

Единицы измерения давления

Единица измерения давления в СИ- паскаль (русское обозначение: Па; международное: Pa) = Н/м2

Обустройство капельного полива

Закон Паскаля давно и с успехом применяется во всех засушливых районах мира. Но наиболее эффективно его использовали в Израиле. В пятидесятые годы прошлого столетия для мелиорации там впервые стали практиковать метод, который впоследствии назвали капельным. А придумали его, чтобы сэкономить и так драгоценную влагу.

Влага к грядкам, как и прежде следовала самотеком, но теперь – дозировано и прямиком под корни растения. Для этого каждый корнеплод снабдили своей персональной «лейкой», а на емкость с водой установили заслонку с таймером. И через определенные промежутки времени саженец получает четко рассчитанную порцию питательной жидкости.

Кроме экономии воды, метод позволил увеличить урожайность до 40 %, поскольку:

  • Корни растения намного больше насыщались влагой.
  • Отсутствовало переувлажнение, ведь земля вокруг оставалась сухой.
  • Исключался ожог листьев, который возникает, когда солнечные лучи проходят через капли (эффект линзы).
  • Сорняки не успевают распространятся, потому что их корни находятся в сухой земле.

Для каждого участка требуется рассчитать необходимое давление. И для его достижения бочка с водой поднимается на нужную высоту. Обычно достаточно разместить емкость в метре от земли. А если участок имеет склон, то можно просто установить резервуар в его верхней точке.

Законодательство о метре и миллиметре водяного столба

В России до 2015 года метр водяного столба и миллиметр водяного столба были в статусе внесистемных единиц измерения, которые подлежали исключению до 2021 года[1]. Согласно Постановлению Правительства РФ от 15.08.2015 № 847 «О внесении изменений в приложение № 3 к Положению о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации»[3], использование этих единиц допускается без ограничений по сроку во всех областях применения.

В соответствии с Положением о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации, метр и миллиметр водяного столба:

  • не применяются с кратными и дольными приставками СИ;
  • используются только в тех случаях, когда количественные значения величин невозможно или нецелесообразно выражать в единицах СИ.

Инстанции, отвечающие за водоснабжение

Перед тем, как обращаться в какие-либо инстанции по поводу плохого напора воды, необходимо убедиться в том, что причиной этого не является засор устройства известковыми или иными отложениями, неисправность оборудования и т. д.

Если же причина не в вышеперечисленном, то при несоблюдении норм давления подаваемой в МКД воды, можно обратиться в следующие организации:

  • в управляющую компанию (УК), на балансе которой находится данный дом. УК, по определению, является посредником между поставщиком ресурсов жизнеобеспечения МКД и гражданином, являющимся собственником или нанимателем жилья в данном доме. Необходимо предпринять следующее:
  • написать заявление в УК с описанием проблемы, с требованиями устранить нарушение норм подачи воды и произвести перерасчет стоимости оплаченных услуг по содержанию жилья,
  • отнести жалобу в УК в 2 экземплярах, один – оставить в компании, другой, с пометкой о принятии заявления – забрать себе,
  • ожидать устранения проблемы, УК обязаны рассмотреть жалобу не позже 1 месяца после ее принятия.

Коротко о главном

Знания школьной программы физики могут значительно облегчить жизнь и сохранить средства. Если воспользоваться законом гидростатики Паскаля, то можно обустроить систему, в которой вода будет поступать в нужную точку самотеком. Причем это может быть, как умывальник в доме, так и грядка с овощами в огороде.

Для этого потребуется подходящую по объему емкость установить на нужной высоте. А чтобы определить последнюю, необходимо воспользоваться специальной формулой, которая определяет давление водяного столба в системе. А всю работу будет делать обычная сила тяжести.

Соотношение между миллиметром водяного столба и другими единицами давления

1 мм вод.ст. = 9,806 Н/м² = 9,806 = 10−4кгс/см² = 0.074 мм рт. ст. Техническая атмосфера равна 10000 мм вод. ст. с большой точностью (разница обусловлена лишь существующим небольшим отличием плотности воды при температуре наибольшей плотности от 1 кг/л, что практически несущественно для всех приложений, где могут применяться названные единицы измерения).
Единицы давления

Паскаль (Pa, Па) Бар (bar, бар) Техническая атмосфера (at, ат) Физическая атмосфера (atm, атм) Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст., mm Hg, Torr, торр) Миллиметр водяного столба
(мм вод. ст., mm H2O)
Фунт-сила на квадратный дюйм (psi)
1 Па 1 10−5 1,01972⋅10−5 9,8692⋅10−6 7,5006⋅10−3 0,101972 1,4504⋅10−4
1 бар 105 1 1,01972 0,98692 750,06 10197,2 14,504
1 ат 98066,5 0,980665 1 0,96784 735,56 104 14,223
1 атм 101325 1,01325 1,03323 1 760 10332,3 14,696
1 мм рт. ст. 133,322 1,3332⋅10−3 1,3595⋅10−3 1,3158⋅10−3 1 13,595 0,019337
1 мм вод. ст. 9,80665 9,80665⋅10−5 10-4 9,6784⋅10-5 0,073556 1 1,4223⋅10-3
1 psi 6894,76 0,068948 0,070307 0,068046 51,715 703,07 1

Примечания

  1. 123
    Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации
    (неопр.)
    (недоступная ссылка).
    Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений
    . Росстандарт. Дата обращения: 21 мая 2021. Архивировано 18 сентября 2021 года.
  2. Деньгуб В. М., Смирнов В. Г.
    Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 84. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.
  3. 12
    Постановление Правительства РФ от 15.08.2015 № 847 «О внесении изменений в приложение № 3 к Положению о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации»

Почему давление в водопроводе бывает слабым?

Почему давление в водопроводе бывает слабым?

Низкое давление воды в водопроводе доставляет неудобства при пользовании многими бытовыми приборами и не дает совершать водные процедуры с использованием душа.

Низкое давление, или слабый напор воды, если говорить народным языком, может возникнуть в водопроводной системе в следующих случаях:

  • Увеличенный забор воды на линии. Это наблюдается в большей степени летом и осенью, когда начинается пора садово-огородных работ и заготовки запасов на зиму, поскольку у некоторых горожан, особенно в провинции, земельные наделы могут быть устроены непосредственно во дворах многоквартирных домов.
  • Неисправность насоса. На распределительной станции может выйти из строя насос, в результате темпы подачи воды многократно снизятся.
  • Нехватка электричества на насосной станции. Наверняка жители многоквартирных домов замечали, что при отключении электроэнергии перестает подаваться и вода.
  • Засорение водопроводных труб. Возможно, в систему попала окалина и прочий мусор, закупоривший внутреннее сечение.
  • Утечка воды. Из-за прорыва трубопровода давление в системе резко падает и не восстанавливается вплоть до устранения аварии.
  • Несколько проблем одновременно. Беда не приходит одна. Причины могут пересечься в самый неподходящий момент.

Влияние глубины

Чем глубже происходит погружение в водную толщу, тем больше становится ее сила. Глубина прямо влияет на увеличение давление. Это значение возрастает пропорционально.

Чем глубже, тем больше плотность водной толщи. С каждым последующим опусканием тела возникает все большая разница между внешним и внутренним водным давлением.

На поверхности действует атмосферное давление. При опускании в воду помимо него тела начинают испытывать еще и гидростатическое сдавливание.

Даже на мелководье на тело оказывается суммарное влияние, состоящее из атмосферного и гидростатического. При нырянии внешнее воздействие на тело возрастает. Возникает разница из-за увеличения плотности среды.

Падение напора

При токе на выходе будет меньше, чем на входе.

Падение определяется несколькими факторами:

  1. Диаметром трубы.
  2. Ее длиной.
  3. Шершавостью ее стенок.
  1. Скоростью потока в ней.

Для расчета используется формула H = iL(1+K).

  • H — падение напора в метрах. Чтобы перевести его в атмосферы, достаточно полученное значение разделить на 10.
  • i — гидравлический уклон, определяющийся диаметром, материалом трубы и скоростью потока в ней.
  • L -длина трубы в метрах.
  • K — коэффициент, для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения принимаемый равным 0,3.

Где взять значение гидравлического уклона? В так называемых таблицах Шевелева. Приведем фрагмент одной из них, актуальной для новой стальной трубы размером ДУ15.

Значение 1000i — это гидравлический уклон при протяженности трубы в 1 км. Чтобы рассчитать значение i для погонного метра, достаточно разделить его на 1000.

Так, для стальной трубы ДУ15 длиной 25 метров при расходе воды через нее в 0,2 л/с падение напора составит (360,5/1000)*25*(1+0,3)=11,7 метра, что соответствует разнице давлений в 1,17 кгс/см2.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий